【本篇報導由體育與運動科學系 張育愷研究講座教授研究團隊提供】
伴隨社會人口結構老化，臺灣阿茲海默氏症（Alzheimer’s disease, AD）人口持續攀升。如何藉由改善高AD風險者的生活型態以達「凍齡」大腦與認知功能，已成為當前社會大眾關注之議題。單次健身運動已證實可促進中高齡者認知表現之際，然對高AD風險族群之效益，以及運動強度與時間是否具調節效果，尚待釐清。研究團隊藉由變化運動強度與時間，探討相同於單次20分鐘中等強度腳踏車健身運動量之運動處方，對中高齡不同AD風險者抑制能力行為表現與神經電生理指標變化之影響。研究團隊不僅首次證實相同運動量之運動處方，可促進中高齡不同AD風險者類似程度之抑制能力與注意力資源投入，亦為實際場域規劃促進認知功能客製化健身運動課程，提供實證研究之依據。
臺灣2025年邁入超高齡社會人口結構之際，亦將面對失智症罹病率增加浪潮之來襲。其中，阿茲海默氏症（Alzheimer’s disease, AD）為最常見之退化性失智症類型，約佔60-80%失智症患者人口。目前學界認為E型載脂肪蛋白基因（APOE, Apolipoprotein E Gene）與AD罹患率有高度關聯性；相較無APOEε4等位基因（alleles）型態者，具APOEε4此一等位基因型態者未來罹患AD風險高4-15倍。有鑑於目前尚無有效且安全治療AD藥物問世，如何藉由改善生活型態促進高AD風險者（如帶有APOEε4等位基因型態者）認知功能，進而延緩AD發生與進展，已成為社會大眾與學界關注之焦點。
生活形態中之健身運動（例如，單次20分鐘中等強度有氧健身運動）已被證實可有效促進高階認知功能，例如計畫（planning）、抑制（inhibition），以及工作記憶（working memory）。然目前相同運動量之運動處方（exercise protocol），對中高齡不同AD風險者之高階認知功能影響之研究相對較少。目前張教授研究團隊之研究已顯示，相同運動量之運動處方，對中高齡不同AD風險者的「計劃能力」有相同的正面效益。然而，考量高階認知功能含括不同類型，故有其必要進一步釐清其對其它高階認知功能類型之影響。有鑒於此，本研究進一步利用腦神經電波中事件關聯電位（event-related brain potentials, ERP），藉由變化運動強度與時間，探討相等於單次20分鐘中等強度腳踏車健身運動量之不同運動處方，對中高齡不同AD風險者「抑制能力」行為表現與ERP指標之影響。本研究招募中高齡高低AD風險基因型態者共51位，以平衡順序方式進行3種相同運動量之單次運動介入處方（30分鐘低強度﹑20分鐘中等強度，以及16分鐘高強度）與控制情境介入，並於介入結束後利用Stroop測驗檢測參與者抑制行為表現與測驗期間ERP指標（如P3）變化。結果顯示，相較於控制情境，3種有氧運動處方皆可相同程度地促進Stroop反應速度與增加P3振幅（amplitude）（如圖一），顯示符合本研究運動量之單次有氧健身處方，皆可對中高齡不同AD風險者抑制能力與注意力資源投入產生相同之正面效益。
過去研究已為單次有氧健身運動對高階認知功能效益奠定基礎，研究團隊進一步探索相同運動量之運動處方對中高齡不同AD風險者之抑制能力與腦神經電之影響，並成功發表成果於老人學領域知名之國際期刊。本研究結果證實，等同20分鐘中等強度有氧健身運動量之運動處方，可有效促進中高年齡不同AD風險者之神經認知功能。基於本研究發現，未來可針對中高齡者身體機能狀況，客製化總運動量等同20分鐘中等強度有氧健身運動的運動量之健身運動處方，以達促進中高齡者抑制能力之目的。
圖一：ERP頂葉區平均P3振幅（綠色條狀）與同時間區段腦地形分佈圖。
CON = 控制情境；LI-30 = 30 分鐘低強度運動處方介入；MI-20 = 20分鐘中等強度運動處方介入；HI-16 = 16分鐘高強度運動處方介入。
原文出處：
Chang, Y. K., Etnier, J. L., Li, R. H., Ren, F. F., Ai, J. Y, Chu, C. H. (2023). Acute exercise effect on neurocognitive function among cognitively normal late-middle-aged adults with/without genetic risk of AD: The moderating role of exercise volume and APOE genotype. The Journals of Gerontology, Series A: Biological Sciences and Medical Sciences, 2024, 79(2), 1–8. https://doi.org/10.1093/gerona/glad179
國立臺灣師範大學體育與運動科學系研究講座教授兼副系主任，身體活動認知神經科學實驗室主持人。現亦為國際運動心理學會（ISSP）財務長、亞太運動心理學會副理事長、中華民國體育學會副理事長。2021年起連續獲全球前2％頂尖科學家、2012及2018年分別獲國科會吳大猷先生紀念獎、科技部傑出研究獎，亦曾獲ISSP、北美身體活動暨運動心理學會、華人運動心理學之年輕學者獎、青年獎章、以及北卡羅萊納大學最佳博士論文獎等。研究聚焦於健身與競技運動心理學，尤興趣以認知神經科學探討健身運動與心理健康、競技/表現心理學，以及正念議題。目前擔任國際競技與健身運動心理學期刊（IJSEP, SSCI）共同主編、中華體育季刊（TSSCI）主編、三份國際SSCI/SCI副主編/編輯委員。運動專攻國術（八卦、形意、太極、少林），亦擔任八卦導引中心諮詢顧問。
